По книгам, учебникам, материалам с Интернета, компиляции научных докладов с конференций…

1. Крупномасштабная структура Вселенной: «…большое видится на расстоянии…» По книгам, учебникам, материалам с Интернета, компиляции научных докладов с конференций…

2. Краткая шпаргалка – какустроена наша Вселенная...:

3. В рамках "Обзора всего неба на длине волны 2 микрона" было построено изображение более миллиона ярких протяженных объектов. Процедура показала, что объекты распределены вовсе не случайно. Большая часть этих инфракрасных протяженных источников являются галактиками . На картинке Вы видите структуру, которая поможет судить о том, как формировалась и эволюционировалаВселенная . Многие галактики связаны гравитационно в скопления , которые в свою очередь более свободно связаны в сверхскопления . Сверхскопления выстраиваются в четко определенные крупномасштабные структуры . И только голубоватая вуаль, опоясывающая картинку поперек, обусловлена свечением самых ярких звезд нашей Галактики

4. Изображены более полутора миллионов ярчайших звезд и галактик в ближайшей Вселенной, зарегистрированные Обзором всего неба на длине волны два микрона (2MASS) в инфракрасном диапазоне. В результате получился этот узор из звезд и галактик, помогающий установить ограничения на возможные теории формирования и эволюцииВселенной. В центре расположены звезды, находящиеся в плоскости нашей Галактики Млечный Путь. За пределами галактической плоскости большинство точек - это галактики, причем цвет точек указывает на расстояние: синими точками показаны ближайшие галактики из обзора 2MASS, а красными точками отмечены самые далекие галактики, красное смещение которых близко к 0.1. На картинке подписаны названия некоторых структур. Многие галактики связаны гравитационными силами и образуют скопления, которые более слабо связаны в сверхскопления, которые, в свою очередь, иногда объединяются в еще более крупномасштабные структуры

5. Оказывается, довольно много галактик собираются в скопления… Справа – скопление в созвездие Дева.

6. Местное скопление галактик включено в гигантское сверхскопление , центр – скопление в Деве

7. Распределение по небу туманностей из Revised New General Catalogue (RNGC) [Sulentic & Tifft, 1973]. Серым цветом выделены галактические туманности, черным -- галактики. Примерно такую картину видел Д. Гершель, когда изучал распределение туманностей, не связанных с Млечным Путем. • Первые данные о крупномасштабной структуре были получены путем визуального исследования пластинок Паломарского обзора неба. В результате Эйблом был составлен первый каталог скоплений галактик, покрывавший небо в области  δ> -27°. Позже каталог был распространен на южное небо, итоговый его вариант включает 4074 скопления.

8. Распределение галактик Местного сверхскопления (со скоростями меньше 3000 км/с) в сверхгалактических координатах, введенных Г. де Вокулером (1953). На рисунке отмечено скопление галактик в Деве. Хорошо видна концентрация галактик к плоскости сверхскопления.

9. В ``близкой'' Вселенной наиболее заметны и большие структуры -- ``великие стены'' -- блинообразные конденсации галактик с характерными размерами в пространстве красных смещений чуть меньше или около 10000 км/с и толщиной только 1000 км/с. • Распределение по небу галактик со скоростями от 2000 до 5000 км/с. Стрелкой отмечена блиноподобная структура в созвездиях Гидры-Центавра-Телескопа-Павлина-Индейца. Наша Галактика и Местное сверхскопление лежат на периферии этой стены, практически в ее плоскости, поэтому она видна как узкая полоска галактик на небе, протянувшихся на 180° .

10. Распределение по скоростям галактик ярче 15.5 звездной величины. На этих срезах отчетливо видна блиноподобная структура, протянувшаяся через всю исследованную область -- ``GreatWall''. На диаграммах отчетливо видны скопления в Деве (на верхнем рисунке) и в Волосах Вероники (на нижнем). Галактики в скоплениях имеют большие случайные скорости, поэтому в пространстве скоростей они вытягиваются вдоль луча зрения, образуя так называемые ``пальцы Бога'', которые указывают на Землю.

11. Сводная карта распределения галактик в Las Campanas Redshift Survey. (1996) В LCRS (26000 галактик) было найдена периодичность ячеистой структуры на шкале около 15000 км/с. Дорошкевич с сотрудниками [Doroshkevich et al., 1996] выделили в LCRS три сорта структур -- блиноподобные структуры ``сверх большой шкалы'' с типичным разделением в 8000 км/с, включающие до 60% галактик; ``богатые волокна'' с типичным промежутком в 3000 км/с, которые включают 20% галактик; и, наконец, ``бедные, разреженные волокна'' с разделением около 1300 км/с

12. В обзор галактик 2dFGRS (http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS) входит 221414 галактик. Для получения красных смещений использовался мультиобъектный спектрограф с полем 2°, способный отснять за одну экспозицию 400 спектров. Для обзора 2dFGRS были отобраны все галактики, которые после коррекции видимых величин за поглощение оказались ярче 19m. 45 .Основная область на небесной сфере, покрытая обзором 2dFGRS, - две полосы по склонению: 80°x 15°около южного галактического полюса и область 75°x 10° в северной галактической полусфере

13. Результаты расчета крупномасштабной структурыВселенной на компьютере  Изображены три возраста Вселенной: 0,9 млрд, 3,2 млрд и 13,7 млрд лет (нынешнее состояние). 

14. Юная Вселенная Сотни миллионов лет после рождения Вселенной: фейерверки рождений галактик и звезд.

15. И еще - результаты расчета крупномасштабной структуры на компьютере

16. И еще… -

17. В начале… - В конце -

18. Согласно теории, разработанной Я.Б.Зельдовичем и его сотрудниками, вскоре после рекомбинации, когда в первоначально ионизованном веществе молодой Вселенной ионы объединились с электронами, образовав нейтральные атомы (напомним, что это были в основном атомы водорода и гелия, самых обильных элементов во Вселенной), из этого вещества выделяются неоднородности с массой около 1015солнечных масс, которые начинают сжиматься. Причем это сжатие происходит несимметрично. При этом образуются плоские объекты, которые за свою форму получили название "блинов". Вещество блинов, остывая, фрагментирует на более мелкие сгустки. Т.о. образуются галактики, а затем звезды. Блины хаотично располагаются в пространстве, поэтому формируется ячеистая структура с размерами ячеек около 50-100 Мпк и толщиной стенок 3-4 Мпк. В узлах ячеек располагаются большие скопления галактик. Пересечения блинов образуют сверхскопления в виде нитей. Образование блинов и галактик относится к эпохе, соответствующей красному смещению z=4-10, или примерно 13 миллиардов лет назад. На картинке слева изображен кусок искусственной компьютерной Вселенной так, что каждая его часть показана на один и тот же момент времени после Большого взрыва . Карта покрывает область, составляющую миллиард световых лет в поперечнике. Волокна на карте содержат в себе тысячи галактик , тогда как темные области лишены галактик.

19. В рамках "Обзора всего неба на длине волны 2 микрона" было построено изображение более миллиона ярких протяженных объектов. Процедура показала, что объекты распределены вовсе не случайно. Большая часть этих инфракрасных протяженных источников являются галактиками . На картинке Вы видите структуру, которая поможет судить о том, как формировалась и эволюционировалаВселенная . Многие галактики связаны гравитационно в скопления , которые в свою очередь более свободно связаны в сверхскопления . Сверхскопления выстраиваются в четко определенные крупномасштабные структуры . И только голубоватая вуаль, опоясывающая картинку поперек, обусловлена свечением самых ярких звезд нашей Галактики

20. На краю Вселенной … удалось разглядеть гигантские трехмерные нити на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли, простирающиеся на 200 миллионов световых лет. Эта сеть украшена еще и как минимум тридцатью громадными газовыми облаками, каждое из которых до десяти раз массивнее нашей Галактики. Как полагают исследователи, им удалось открыть очередные зародыши галактик. Возможно, именно из таких облаков, видимых всего через два миллиарда лет после возникновения Вселенной, и возникли галактики, в том числе и Млечный Путь. Открытие позволит лучше понять, какова была структура Вселенной сразу после большого взрыва, а также прояснить процессы формирования галактик.

21. «Последние данные, эксперимент WiggleZ Сравнение масштабности исследования WiggleZ (его результаты выделены жёлтым) с другими, более ранними попытками анализа структуры Вселенной. Авторы исследования (Мораг Скримджер и её коллеги из Австралии, 2012) — работали с 3,9-метровым Англо-австралийским телескопом. Учёные выяснили, что при рассмотрении Вселенной на масштабах более 350 млн световых лет материя в ней распределена очень равномерно, с весьма слабыми признаками фрактального распределения.

22. «Великая Стена» Первым наблюдаемым «блином» стала Великая Стена, находящаяся в 200 миллионах световых лет и имеющая размер около 500 млн св. лет и толщину всего 15 млн св. лет.

23. «Ось Зла» В 2005 году на данных по исследованию микроволнового реликтового радиофона Вселекнной (спутник WMAP) нашли некоторые глобальные неоднородности. Спорят, говорят - что ошибка измерений: речь, скорее всего, идёт о статической флуктуации.

24. «Леворукая Вселенная»? В 2011 году исследование, проведённое на основе данных Слоановского цифрового обзора неба (Sloan Digital Sky Survey, SDSS) и имевшее дело с информацией по 15 158 галактикам, показало следующее: хотя доминирующие во Вселенной спиральные галактики, делящиеся на «правшей» и «левшей», кажутся распределёнными равномерно, при взгляде на 25˚ в сторону от северного полюса нашей Галактики (он находится точно над её центром) обнаруживается, что именно вдоль этой линии левозакрученные спиральные галактики преобладают над правозакрученными. В этом «ряду левозакрученных» последняя галактика была удалена от нас на 1,2 млрд световых лет. А сейчас Лиор Шамир из Технологического университета Лоуренса (США) автоматизировал процесс учёта хиральности галактик и при помощи разработанного им ПО заглянул дальше в глубь Вселенной. В общей сложности учёные уделили внимание 250 000 галактик, лежащих от нас на расстояниях до 3,4 млрд световых лет. Использовались данные как SDSS, так и проекта «Галактический зоопарк» (Galaxy Zoo). И вновь вдоль одной линии удалось найти преобладание левозакрученных спиральных галактик над правозакрученными. Вот только линия была отклонена на 60˚ к южному полюсу Млечного Пути. Две оси — исследования 2011 года и нынешнего — разделены 85˚, однако из-за своей неоднородности и отклонений от общей прямой они, может статься, являются участками одной и той же слегка неправильной линии. Что тут можно сказать? «Наблюдение такое странное, что трудно интерпретировать его смысл, — рассуждает г-н Шамир. — Повторяющаяся структура Вселенной на столь крупном масштабе — это не то, что мы ожидали увидеть».

25. «Мультивселенная»: под этим термином подразумевается возможность параллельного существования многих или даже бесконечного числа Миров, возможно, возникших из квантового вакуума (в некотором смысле в разных местах и в разное время). Возможны математические решения в виде сферической модели Мультивселенной с бесконечным числом сферических вселенных, соединенных кротовыми норами (http://ufn.ru/ru/articles/2008/5/c/ ). Эта Мультивселенная может обладать положительной полной плотностью энергии во всем пространстве и, кроме этого, может не находиться в равновесии (т.е. быть динамичной). ….А что, если наша Вселенная, вместе с другими вселенными, существует в некой единой Мультивселенной? Представьте себе множество парящих в воздухе мыльных пузырей, или мембран. Каждый мыльный пузырь олицетворяет собой целую вселенную, плавающую в одиннадцатимерном гиперпространстве большего размера. Пузыри способны объединяться друг с другом или разделяться на несколько пузырей, они способны даже возникать и исчезать. Не исключено, что мы все живем на оболочке одного такого пузыря-вселенной…. Переход из одной Вселенной в другую – через т.н. «кротовые норы»

26. Теория струн : Мы привыкли думать об элементарных частицах (типа электрона) как о точечных 0-мерных объектах. Несколько более общим является понятие фундаментальных струн как 1-мерных объектов. Они бесконечно тонкие, а длина их порядка . Но это просто ничтожно мало по сравнению с длинами, с которыми мы обычно имеем дело, так что можно считать, что они практически точечные. Но, как мы увидим, их струнная природа довольно важна. Струны бывают открытыми и замкнутыми. Двигаясь в пространстве-времени, они покрывают поверхность, называемую мировым листом. Эти струны имеют определенные колебательные моды, которые определяют присущие частице квантовые числа, такие, как масса, спин, и т.д.. Основная идея состоит в том, что каждая мода несет в себе набор квантовых чисел, отвечающих определенному типу частиц. Это и есть окончательное объединение - все частицы могут быть описаны через один объект - струну ! Суперструны существуют в 10-мерном пространстве-времени, в то время как мы живем в 4-мерном. И если суперструны описывают нашу Вселенную, нам необходимо как-то связать между собой два эти пространства. Для этого свернем 6 измерений до очень маленького размера. Если при этом размер компактного измерения окажется порядка размера струн ( ), то мы из-за малости этого измерения попросту не сможем никак его напрямую увидеть. В конечном итоге мы получим наше (3+1)-мерное пространство, в котором каждой точке нашей 4-мерной Вселенной отвечает крохотное 6-мерное пространство. Очень схематично это представлено на картинке снизу справа.

27. Первичные магнитные кротовые норы в «Многомире» («Multiverse»)

31. Спасибо за внимание!